Les antioxydants pour bois

PEINTURE
Les antioxydants
pour bois
U
ne des caractéristiques
du bois est sa sensibilité à la
lumière. Il est de notoriété publique que sous l’influence des
rayons ultraviolets du soleil, la
structure chimique du bois se
modifie et son comportement
physique se dégrade. Ainsi,
pour assurer une bonne protection, le bois est généralement
protégé par des revêtements
et la durabilité de cette protection dépend fortement de son
opacité, en d’autres termes de
son degré de pigmentation.
Lorsque le bois est protégé par
un système de glacis, le recours
à des agents antioxydants (absorbeurs UV) et à des stabilisateurs appelés HALS améliorent
considérablement la stabilité à
la lumière du bois.
L’oxydation est une réaction
d’oxydoréduction qui transfère
des électrons d’une substance
appelée réducteur vers un
agent oxydant. Cette réaction
peut être à la base de réactions
qui entraînent des
réactions en chaîne
Les antioxydants
destructrices.
Les
neutralisent le
antioxydants sont caprocessus naturel
.
pables de stopper ces
du vieillissement
réactions en chaîne en
se réduisant avec les radicaux et
inhibant ainsi leur action.
La rouille et la chair brunâtre
de l’avocat sont causées par
l’oxydation, phénomène également responsable de la décoloration, des rides et des ridules
qui apparaissent avec l’âge sur
la peau. Les antioxydants neutralisent ce processus naturel
du vieillissement et c’est pourquoi les produits consacrés aux
soins de la peau font l’objet
d’une importante publicité.
19
PEINTURE
L’action des antioxydants
sur l’organisme
L’exposition de notre peau aux
rayons ultraviolets contribue
principalement à la création de
radicaux libres dans nos cellules.
Les antioxydants neutralisênt
les radicaux libres, qui sont en
fait des atomes ou des fragments moléculaires instables,
agissant comme un couteau
sans gaine. En d’autres termes,
les antioxydants jouent le rôle
de gaine protectrice qui se lie à
l’électron instable pour l’empêcher d’attaquer les fibres de collagènes et les diverses cellules
de la structure de la peau. Par
conséquent le vieillissement de
la peau est ralenti.
Composition chimique
du bois
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présente sous forme de fiAvant d’étudier l’effet des anbrilles et constitue la structioxydants sur le bois, il est imture de la paroi cellulaire du
portant de savoir de quoi il est
bois. La cellulose est très
composé chimiquement.
sensible à l’humidité et à la
Le bois, matière organique,
dégradation
est composé
par les microde trois polyLe bois, matière
organismes.
mères princiorganique, est
Elle reprépaux que sont
composé de trois
sente
30la
cellulose,
aux
polymères princip
50% de la
l’hémicellulose
que sont la cellumasse sèche
et la lignine.
ose
lose, l’hémicellul
du bois.
1.La cellulose
et la lignine.
2.L’héconstitue la
micellulose est un polymatière ormère
polysaccharidique
ganique la plus abondante
ramifié, à bas poids molésur la terre (plus de 50% de
culaire. Il est insoluble dans
la biomasse). Homopolyl’eau. Il représente 20-30 %
mère linéaire à haute masse
de la masse sèche.
molaire dont le monomère
de base et un motif cello- 3. La lignine est un polymère
phénolique complexe, qui
biose (deux glucoses), il se
constitue la matrice de la paroi cellulaire du bois. Il sert
de liant entre ces différents
composants
chimiques.
La lignine représente 2035 % de la matière sèche du
bois. Son oxydation par les
rayons UV fait l’objet de cet
article.
PEINTURE
OH
LIGNIN
HC O
O
OH
HO
OH
O
O
H 3C
O
O
OH
CH3
O
OH
O
O
HO
O
OH
OH
L’oxydation de la lignine
et sa dégradation
Les groupements chromophores de la lignine absorbent
les rayonnements UV et forment des radicaux libres; ces
derniers réagissent avec l’oxygène de l’air et produisent par la
suite des nouvelles substances
colorées que l’on appelle des
quinones (coloration jaunebrun). Durant ce processus, la
lignine devient soluble à l’eau
à cause de la destruction de sa
structure.
Protection du bois contre
le jaunissement
Le bois fait partie de notre vie
quotidienne; on le trouve dans
tout type de construction. Le
bois à l’intérieur crée une atmosphère chaude et agréable. Pour
maintenir le plus longtemps 1. Les absorbeurs UV, capables
possible cette atmosphère dans
d’empêcher pour un cerson état initial et empêcher le
tain temps, la destruction
bois de jaunir, il est possible
des molécules de polymère
de traiter ce dernier avec des
par les rayons UV. Elles
imprégnaagissent par
tions
anmodification
Les groupements
tioxydantes
de longueur
chromophores de la
en
phase
d’onde, les UV
les
lignine absorbent
aqueuse.
à courte lonrayonnements UV et
Les molécules
gueur d’onde
ux
forment des radica
antioxydantes
étant translibres.
inhibent
la
formés
en
réaction de la
rayons calorifiques chimi­photo-oxydation de la lignine
quement inactifs.
en neutralisant les radicaux 2.Toutefois, cette transforlibres qui vont ainsi empêcher
mation d’énergie génère des
la formation des chromophores
radicaux libres, qui à leur
(groupements d’atomes restour, doivent être captés par
ponsables de l’aspect coloré).
des stabilisateurs spéciaux
Ces imprégnations antioxyappelés HALS ou amines
dantes sont une combinaison
stériquement encombrés.
de deux molécules actives :
OH
O
O
OH
-2H+ -2e+2H+ +2ecatechol
ortho-quinone
21
PEINTURE
Echantillon 1
A IMPRÉGNÉE
Echantillon 2
B NON IMPRÉGNÉE
Echantillon 3
Expériences et
interprétation
Les expériences ci-dessus présentent 3 planches de bois traitées (type sapin).
L’échantillon 1 est resté à l’intérieur dans une salle, pendant 4
ans, à l’air libre. On remarque
clairement que le bois de la
partie (B) non imprégnée a jauni alors que la surface du bois
de la partie (A), imprégnée avec
l’antioxydant, est restée dans
sa couleur initiale (voir échantillon 1).
A l’extérieur, le
ème
recours à un syst
en
pigmenté reste bi
able
évidemment préfér
qu’un système
incolore.
Les bois des échantillons 2 et 3
ont été exposés plein sud, à 45°,
à l’extérieur, pendant 2 ans.
Le bois de l’échantillon 2 a été
traité avec une imprégnation
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PEINTURE
non antioxydante alors que celui de l’échantillon 3 a été traité
avec une imprégnation antioxydante. Ils ont ensuite été recouverts avec 2 couches du même
vernis incolore polyuréthane
monocomposant en phase
aqueuse. Le bois de l’échantillon 2 est devenu gris, la protection ayant été attaquée, alors
que le bois de l’échantillon 3 est
encore protégé.
Système d’application
a) A l’intérieur
2 couches d’imprégnation
aqueuse antioxydant.
b) A l’extérieur
antioxyL’imprégnation
dant doit toujours être
recouverte.
Traitement avec un glacis
teinté.
Une couche d’imprégnation
aqueuse antioxydant.
2 à 3 couches de glacis teinté
à l’eau ou à solvant.
A l’extérieur, le recours à un
système pigmenté reste bien
évidemment préférable à un
système incolore.
Conclusion
Grâce à cette combinaison
d’additifs et à cette synergie,
on a pu proposer, ces dernières
années, des imprégnations en
phase aqueuse avec une efficacité de protection contre les UV
satisfaisante. Elles empêchent
le bois à l’intérieur de jaunir
(Echantillon 1) et elles permettent de prolonger, pour un
certain temps, la durée de vie
des bois à l’extérieur (Echantillon 2 et 3).
Techno GR
Moufdi Gharbi
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